化工原理练习题

42. 计算管道流体局部阻力的方法有: ________,____________,其相应的阻力计算公式为_____________,____________,

43气体的粘度值随温度的升高而 ；液体的粘度值随温度的升高而 。

44.管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.( 1.0; 0.5) 45.在流体阻力计算中,当量长度的定义是_______________________________________. 46. 离心泵采用并联操作的目的是________，串联操作的目的是_________。

47. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57W/（m.K）,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) 48. 平壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α1,α2以及间壁导热系数λ的关系为________________.当平壁厚4mm,导热系数为45( W/( m.K))时,两侧给热系数分别为8000(W/（m2.K）)和600(W/（m2.K）)时,总传热系数K=_____________. 49. 影响传导传热系数的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

50. 对流传热牛顿冷却定律为＿＿＿＿, 其各项表示为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿ 和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 51.影响给热系数α的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿。 52..对流传热中的努塞特准数式是＿＿＿＿＿＿, 它反映了＿＿____________。 53.对流体传热中普兰德准数式为＿＿＿＿＿＿＿, 它反映了＿___________

54. 当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时，若仅将其流速提高1倍，则其对流传热系数可变为原来的_________倍。

55.进行换热的两流体，若α1》α2时，要提高K值，应设法提高_______；当α1≈α2时，要提高K值，应使_________________。

56.水垢的热阻较大的原理，主要是________________________。 三、问答题

1.如何判断管路系统中流体流动的类型。

2.摩擦系数与雷若数及相对粗糙度分为4个区域，每个区域中，摩擦系数与哪些因素有关。 3.影响离心泵最大允许安装高度的因素有哪些？ 4.离心泵的主要性能参数有哪些。

7.换热器使用中，如何增大总传热系数。 8. 简要指出换热器强化有那些途径？ 10 . 恒沸精馏的原理是什么？ 11. 什么板称为理论塔板？

12.适宜回流比的选取，应考虑哪些因素。 13.精馏塔的精馏段与提馏段作用有什么不同。

14.为什么工业换热器的冷、热流体的流向大多采用逆流操作? 15.什么是稳定传热和不稳定传热?

16.说明流体流动类型对传热系数的影响。 17. 传热系数受哪些因素影响?

18. 简单蒸馏与精馏有什么相同和不同？ 四、计算题：

1.在一套管式换热器中，流量为2500 kg/h，平均比热容为2.0 kJ/(kg?℃)的热流体在内管中从90℃冷却至50℃，环隙中冷水从20℃被加热至40℃。冷、热流体逆流流动。已知冷却水的平均比热容为4.17 kJ/(kg?℃)，传热系数K值为200 w/(m?℃)。试求：（1）冷却水用量，kg/h；（2）所需的传热面积。（忽略换热过程中的热损失）

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q?0.67kg/sA?7.10m2

2. 用泵将出水池中常温的水送至吸收塔顶部，水面维持恒定，各部分相对位置如图所示。

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输水管为φ76×3mm钢管，排水管出口与喷头连接处的压强为6.15×10Pa（表压），送水量

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为34.5m/h，水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为160J/kg。水的密度取1000kg/m。 求：（1）水在管内的流速（2）泵的有效功率（kw）

答案：u?2.49

Ne?4596.7

3. 一红砖平面墙厚度为500mm，一侧壁面温度为200℃，另一侧壁面温度为30℃，红砖的导热系数可取为0.57W/（m℃）。求：（1）通过平壁的热传导通量q。（2）平壁内距离高温侧350mm处的温度，℃。 答案：q?194W/m2t?81℃

4. 质量浓度为16200kg/h的25%氯化钠（NaCl）水溶液在φ50×3mm的钢管中流过。已知水

3-3

溶液的密度为1186kg/m，粘度为2.3×10Pa·s。求（1）判断该水溶液的流动类型。（2）计算在滞流时的最大流速umax滞。

5. 密度为1000kg/m，粘度为1cP的水，以10m/h的流量在内径为45mm的水平光滑管内流动，在管路某处流体的静压力为1.5?10Pa(表压)，若管路的局部阻力可忽略不计，则距该处100m下游处流体的静压力为多少Pa(绝对压力)?

答案：P ?8.56875?10N/m表压?1.870125?10N/m绝压

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??52????6m， 用来输送20?C的清水，已知流量为20m/h，6.现有一台离心泵，允许吸上真空度Hs3

吸入管内径为50 mm，吸入管的全部阻力损失为?Hf?1.5mH2O，当地大气压为10 mH2O。试计算此泵的允许安装高度Hg为多少米？ 答案：H ?4.091m

7. 外径为50mm的不锈钢管，外包6mm厚的玻璃纤维保温层，其外再包20mm厚的石棉保温层，管外壁温为300?C，保温层外壁温为35?C，已知玻璃纤维和石棉的导热系数分别为0.07W/(m?K)和0.3 W/(m?K)，试求每米管长的热损失及玻璃纤维层和石棉层之间的界面温度。 答案：

Q?351.9W/m Lt2?128?C

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